Фамилия Алтыбасаров — тюркская по происхождению, и её разумнее всего разбирать, отталкиваясь от прозвища или статуса предка. Основа фамилии — «алты басар», что с казахского, киргизского или башкирского буквально переводится как «шесть раз наступит» или «шесть раз победит». В тюркской ономастике «алты» (шесть) нередко выступало как сакральное или обережное число, а глагол «басу» (наступать, давить, покорять) придавал прозвищу значение «тот, кто одолевает с шести попыток» или «непобедимый в шести случаях». Скорее всего, так прозвали воина, батыра или просто упрямого и удачливого человека, который не сдавался после неудач.

Суффикс «-ов» — русский патронимический формант, который добавили при оформлении фамилии в документах XIX — начала XX века. Это типичная модель для тюркских фамилий, попавших в русскую канцелярскую среду: исходное прозвище (Алтыбасар) превратилось в фамилию через добавление «-ов», означающее «сын Алтыбасара» или «из рода Алтыбасаровых». В самой тюркской среде фамилия могла бы звучать как Алтыбасаров или Алтыбасар, но русское окончание закрепило её в официальном обороте.

Географически фамилия чаще всего встречается среди казахов, особенно в южных и западных регионах Казахстана, а также у башкир и татар. Встречаемость в России невысокая, но она есть — носители живут в Оренбургской, Астраханской областях и в Башкортостане. Поскольку фамилия образована от прозвища, а не от названия профессии или места, она не указывает на конкретное ремесло, но подчёркивает личное качество предка.

Сравните с однокоренными фамилиями: Алтыбаев (от «алты бай» — «шесть богатств»), Алтынбасаров (от «алтын басар» — «золото давит»). В отличие от них, Алтыбасаров лишён материального оттенка — это чисто боевое или волевое прозвище. Спорных версий немного: иногда пытаются связать «алты» с тюркским «алта» (нижняя часть), но это натяжка, так как в фамилии явно слышен счёт. Правдоподобнее всего — именно «шесть наступлений», что делает фамилию редким примером числового имени-характеристики в тюркской традиции.